碳纖維復(fù)合材料有什么優(yōu)勢?
碳纖維復(fù)合材料具有高強度、出色的耐熱性、出色的抗熱沖擊性、低熱膨脹系數(shù)、熱容量小(節(jié)能)、比重小(鋼的1/5)、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能的優(yōu)勢。
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合,制成結(jié)構(gòu)資料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合資料,其比強度、比模量歸納指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)資料中是最高的。在密度、剛度、分量、疲憊特性等有嚴(yán)格要求的范疇,在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合,碳纖維復(fù)合資料都頗具優(yōu)勢。
碳纖維是50年代初應(yīng)火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)技能的需要而產(chǎn)生的,還廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機械及醫(yī)學(xué)范疇。跟著尖端技能對新資料技能性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不斷努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纖維相繼出現(xiàn),這在技能上是又一次飛躍,同時也標(biāo)志著碳纖維的研討和生產(chǎn)已進(jìn)入一個高級階段。
由碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的復(fù)合資料,由于其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進(jìn)的航空航天資料。因為航天飛行器的分量每削減1公斤,就可使運載火箭減輕500公斤。所以,在航空航天工業(yè)中爭相采用先進(jìn)復(fù)合資料。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機,它所用的碳纖維復(fù)合資料已占全機分量的1/4,占機翼分量的1/3。據(jù)報道,美國航天飛機上3只火箭推進(jìn)器的關(guān)鍵部件以及先進(jìn)的MX導(dǎo)彈發(fā)射管等,都是用先進(jìn)的碳纖維復(fù)合資料制成的。
F1(世界一級方程錦標(biāo)賽)賽車,車身大部分結(jié)構(gòu)都用碳纖維資料。頂級跑車的一大賣點也是周身運用碳纖維,用以提高氣動性和結(jié)構(gòu)強度。碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他資料。傳統(tǒng)運用中碳纖維除用作絕熱保溫資料外,一般不單獨運用,多作為增強資料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等資料中,構(gòu)成復(fù)合資料。碳纖維增強的復(fù)合資料可用作飛機結(jié)構(gòu)資料、電磁屏蔽除電資料、人工韌帶等身體代用資料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、轎車板簧和驅(qū)動軸等。